Alkohol a białko. Synteza białek mięśniowych

Bardzo wiele osób trening siłowy w poniedziałek prowadzi po weekendzie, który był obficie podlewany alkoholem. Niektórzy twierdzą, iż „na kacu” biją rekordy siłowe. Czy alkohol ma wpływ na syntezę białek mięśniowych? Postaram się odpowiedzieć na to pytanie. Z wielu względów poniższe opracowanie może być zbyt skomplikowane, dlatego odsyłam do dodatkowej lektury, którą zawarłem w przypisach. Wiele kwestii przedstawiłem bardziej przystępnym językiem.

Trochę danych do interpretacji badań:

• piwo 500 ml, 4,5% - zawiera 22,5 ml etanolu (~18 g) w 500 ml, czyli 126 kcal,
• piwo 500 ml, 6% - zawiera 30 ml etanolu (23,7 g) w 500 ml, czyli 142,2 kcal,
• piwo 500 ml, 10% - zawiera 50 ml etanolu (39,5 g) w 500 ml, czyli 276,5 kcal,
• wódka 250 ml (40% etanolu) – dostarcza 100 ml etanolu (78,9 g), czyli 552,3 kcal.

Przykładowo butelka 0,33 l piwa ciemnego, pełnego dostarcza:

• 0,2-1,3 g tłuszczu,
• 3 g białka,
• 23,1 g węglowodanów.

Czyli 105 kcal. Dodatkowo wiemy, że piwo ciemne może zawierać ok. 20 ml etanolu w 0,33 l – czyli kolejne 140 kcal: łącznie ok. 245 kcal na butelkę 0,33 l.

W badaniach Evelyn B. Parr i wsp. z 2014 r. 8 aktywnych mężczyzn w wieku 21,4±4,8 roku, masie ciała 79,3±11,9 kg, szczytowym VO2 48,1±4,8 mL/kg/minutę oraz wyniku w prostowaniu nóg siedząc 104±20 kg, wzięło udział w eksperymencie. Trenowali oni co najmniej 3 razy w tygodniu, przez więcej niż 6 miesięcy.

Test wyglądał następująco:

• rozgrzewka, 5 powtórzeń prostowania nóg siedząc z obciążeniem 50% maksymalnego oraz 5 powtórzeń prostowania nóg siedząc z obciążeniem 60%,
• część główna: 8 serii po 5 powtórzeń prostowania nóg siedząc z ciężarem 80% maksymalnego (czyli dla osoby prostującej maksymalnie 104 kg, ciężar roboczy dla 8 serii wynosił ~ 83,2 kg)
• pomiędzy seriami zastosowano 3-minutowe przerwy, badani wypoczywali statycznie
• 5 minut przerwy
• 30 minut aerobów, intensywność 70% szczytowego pochłaniania tlenu
• 2 minuty przerwy
• 10 × 30 sekund interwałów z intensywnością 110% mocy szczytowej w czasie przyspieszeń oraz 30 sekund z intensywnością 50% mocy w trakcie odpoczynku (czyli 10 minut jazdy – w tym 300 sekund szybko oraz 300 sekund wolniej)

Dodać należy, iż jest to bardzo ciekawa formuła, w której mamy tak naprawdę 3 rodzaje treningu – oporowy (beztlenowy), aerobowy oraz interwałowy (mieszany – tlenowo-beztlenowy).

48 h przed badaniami mężczyźni mieli wstrzymać się od intensywnego treningu. Zapewniono im żywność i napoje – 6000 kJ, odpowiadało to 3,1 węglowodanów na kg masy ciała, 0,5 g tłuszczu na kg masy ciała oraz 0,4 g protein na kg masy ciała. Miał to być ich ostatni posiłek przed eksperymentem. Mieli również odnotować rzeczy zjadane na 24 h przed badaniem.

W losowy sposób mężczyźni mieli ukończyć trzy próby. Każdą z nich oddzielało 14 dni – w tym czasie mężczyźni kontynuowali swoje aktywności fizyczne oraz diety. W czasie trzech prób oceniono syntezę białek mięśniowych.

Mężczyźni spożyli 500 ml napoju:

• z 25 gramami protein (grupa PRO), podawano izolat białka serwatkowego (łącznie 50 g protein pochodzących WPI, izolatu białka serwatkowego) uwaga: od razu po zakończeniu treningu oraz po 4 h od jego zakończenia dostarczano 25 g WPI
• z alkoholem (1,5 g/kg masy ciała) razem z proteinami (ALC-PRO)
• z węglowodanami oraz alkoholem (25 g maltodekstryn) (ALC-CHO)

Picie alkoholu rozpoczynano po przyjęciu białka serwatkowego, jakiś czas po zakończeniu treningu i kontynuowano przez 3 h.

Czyli:

Dla osoby ważącej 80 kg – 120 g etanolu, a jest to ok. 152 ml czystego etanolu, czyli 380 ml wódki).

Osoba ważąca 50 kg wypiłaby 75 g etanolu (jedno piwo 500 ml, 6% zawiera 23,4 g etanolu). Stąd panie musiałyby spożyć odpowiednik nieco ponad 3 piwa 6% lub ~235 ml wódki.

Osoba ważąca 100 kg wypiłaby 150 g etanolu (jedno piwo 500 ml, 6% zawiera 23,4 g etanolu). Tak więc mężczyźni ważący 100 kg musieli spożyć odpowiednik ponad 6 piw o objętości 500 ml i stężeniu etanolu 6% lub 470 ml wódki 40%.

Alkohol w badaniu (1,5 g na kilogram masy ciała) dobrano wg dawki, którą gracze futbolu deklarowali w swojej codziennej diecie. Alkohol badani zaczynali pić 1 godzinę po treningu, w 6 porcjach mających 60 ml wódki (dawkę dobierano wg wagi osoby) oraz 240 ml soku pomarańczowego. Drinki były wypijane w ciągu 3 godzin po zakończeniu treningu.

Badani zjedli posiłek węglowodanowy (1,5 g węglowodanów na kg masy ciała) dwie godziny po treningu. Pobrano próbki mięśni w spoczynku, po 2 i 8 h od zakończenia ćwiczeń.

Wyniki

W grupach, które spożywały alkohol jego stężenie we krwi, było podniesione w trakcie regeneracji.

Fosforylacja mTOR Ser2448 dwie godziny po wysiłku była wyższa w grupie, która spożywała proteiny w porównaniu do grup ALC-PRO i ALC-CHO.

Fosforylacja p70S6K (marker szybkości syntezy białek mięśniowych) była wyższa dwie godziny po wysiłku w grupie, która spożywała alkohol i proteiny oraz same proteiny, w porównaniu do grupy spożywającej napój z węglowodanami oraz alkoholem;

Tempo syntezy białek mięśniowych wzrosło we wszystkich grupach (od 29 do 109%), jednakże same proteiny okazały się najlepsze w tym względzie;

mężczyźni, którzy spożywali alkohol + proteiny mieli 24% gorsze rezultaty, a alkohol z węglowodanami spowolnił syntezę białek mięśniowych aż o 37%.

W kolejnym badaniu Smiles WJ i wsp. z 2016 r. 8 mężczyzn ukończyło trzy różne sesje.

Podawano im:

• proteiny serwatkowe (grupa PRO)
• alkohol razem z proteinami (ALC-PRO)
• alkohol z węglowodanami (ALC-CHO)

Pobrano próbki mięśni w spoczynku, po 2 i 8 h od zakończenia ćwiczeń.

Wyniki:

Ekspresja białek Atg – genów związanych z autofagią (autophagy-related genes) zmniejszyła się (w porównaniu do stanu w spoczynku) w grupie alkoholu i węglowodanów, jednak nie w grupie alkoholu i białka serwatkowego.

Odnotowano równoległy wzrost białka p62 (jeden z podstawowych markerów autofagii) oraz PINK1 (mitochondrialnej kinazy serynowo-treoninowej) z jednoczesnym spadkiem zawartości BNIP3 (białko z rodziny Bcl2; BCL2/adenovirus E1B 19kDa interacting protein 3).

Co znaczą powyższe zapisy? Gdy jednocześnie podawano alkohol i węglowodany zmniejszona została zdolność specyficznej dla mitochondriów autofagii (jej swoistej odmiany – mitofagii) – jest to proces degradacji mitochondriów (ich trawienia).

Fragmentacja DNA wzrosła w obu przypadkach, gdy alkohol był spożywany razem z białkiem.

Spożywanie alkoholu razem z proteinami po treningu może mieć pewien wpływ ochronny dla mitochondrialnej biogenezy, która chroni homeostazę komórkową.

Podsumowanie: w badaniach używane są dość duże dawki alkoholu – można mieć do tego zastrzeżenia. Jednakże pomijając ten aspekt – istnieją przesłanki, by uważać, iż spożycie alkoholu, jest niewskazane w dni treningowe – chociażby ze względu na interferencję z przyswajaniem protein oraz węglowodanów (w posiłkach potreningowych). O ile rola węglowodanów w kontekście „okna anabolicznego” jest przeceniana, o tyle białko jest kluczowym składnikiem odżywczym wspomagającym wzrost mięśni. Nie wykazano, by alkohol w czasie potreningowym miał decydujące znaczenie dla regeneracji glikogenu (o czym pisałem obszernie tutaj: "Ile mogą pić sportowcy?").

Pamiętaj, iż ryzyko pierwotnego raka wątrobowo-komórkowego jest skorelowane np. ze spożywaniem alkoholu (inne główne czynniki ryzyka to infekcje HCV i HBV). Leki także mogą mieć na to wpływ, w badaniach naukowych powiązano stosowanie hepatotoksycznych SAA z gruczolakami oraz rakiem wątroby (co prawda wielomiesięczne stosowanie np. anapolonu, ale jednak). Ponadto alkohol odwadnia i zaburza sen - co ma wpływ na przyrosty mięśni. Etanol ma również wpływ na poziom testosteronu oraz może obniżać podaż kalorii ze zdrowych źródeł. Czy warto sięgać po alkohol? Niech każdy sam odpowie sobie na to pytanie.

Referencje:

• Evelyn B. Parr,1 Donny M. Camera,1 José L. Areta,1 Louise M. Burke,2 Stuart M. Phillips,3 John A. Hawley,4,5,* and Vernon G. Coffey6 “Alcohol Ingestion Impairs Maximal Post-Exercise Rates of Myofibrillar Protein Synthesis following a Single Bout of Concurrent Training” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3922864/
• Smiles WJ1, Parr EB1, Coffey VG2, Lacham-Kaplan O1, Hawley JA1,3, Camera DM4. “Protein coingestion with alcohol following strenuous exercise attenuates alcohol-induced intramyocellular apoptosis and inhibition of autophagy.” https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27677502
• Natalia Lisiak, Ewa Totoń, Maria Rybczyńska „Autofagia, nowe perspektywy w terapii przeciwnowotworowej” http://www.phmd.pl/fulltxt.php?ICID=1111361
• Monika Toma1, Tomasz Skorski2, Tomasz Śliwiński „Syntetyczna letalność jako funkcjonalne narzędzie w badaniach podstawowych oraz w terapii przeciwnowotworowej” http://www.phmd.pl/fulltxt.php?ICID=1119792
• Ewelina Świderek, Leon Strządała „Autofagia i białko BNIP3 w nowotworach” http://www.phmd.pl/fulltxt.php?ICID=1048712